光伏储能整体设计方案

光伏储能系统总体技术方案 目录 1.概述 3 2. 设计标准 .4 3. 储能电站（配合光伏并网发电）方案 .6 3.1 系统架构 6 3.2 光伏发电子系统 7 3.3 储能子系统 7 3.3.1 储能电池组 .8 3.3.2 电池管理系统(BMS) .9 3.4 并网控制子系统 12 3.5 储能电站联合控制调度子系统 14 4.储能电站（系统）整体发展前景 16 1.概述 大 容 量 电 池 储 能 系 统 在 电 力 系 统 中 的 应 用 已 有 20 多年的历史，早期主要用 于 孤 立 电 网 的 调 频 、热 备 用 、调 压 和 备 份 等 。电 池 储 能 系 统 在 新 能 源 并 网 中 的 应 用 ， 国 外 也 已 开 展 了 一 定 的 研 究 。上 世 纪 90 年 代 末 德 国 在 Herne 1MW 的 光 伏 电 站 和 Bocholt 2MW 的 风 电 场 分 别 配 置 了 容 量 为 1.2MWh 的电池储能系统， 提 供 削 峰 、 不 中 断 供 电 和 改 善 电 能 质 量 功 能 。从 2003 年 开 始 ， 日 本 在 Hokkaido 30.6MW 风 电 场 安 装 了 6MW /6MWh 的全钒液流电池（VRB）储 能 系 统 ，用 于 平抑输出功率波 动。2009 年 英 国 EDF 电 网 将 600kW/200kWh 锂离子电池储能系 统 配 置 在 东 部 一 个 11KV 配 电 网 STATCOM 中，用于潮流和电压控制，有功和无功控制。 总 体 来 说 ，储 能 电 站 （系统） 在 电 网 中 的 应 用 目 的 主 要 考 虑 “负 荷 调 节 、配 合 新 能 源 接 入 、弥 补 线 损 、功 率 补 偿 、提 高 电 能 质 量 、孤 网 运 行 、削 峰 填 谷 ” 等 几 大 功 能 应 用 。比 如 ：削 峰 填 谷 ，改 善 电 网 运 行 曲 线 ，通 俗 一 点 解 释 ，储 能 电 站 就 像 一 个 储 电 银 行 ，可 以 把 用 电 低 谷 期 富 余 的 电 储 存 起 来 ，在 用 电 高 峰 的 时 候 再 拿 出 来 用 ，这 样 就 减 少 了 电 能 的 浪 费 ；此 外 储 能 电 站 还 能 减 少 线 损 ，增 加 线 路 和 设 备 使 用 寿 命 ；优 化 系 统 电 源 布 局 ，改 善 电 能 质 量 。而 储 能 电 站 的 绿 色 优 势 则 主 要 体 现 在 ：科 学 安 全 ，建 设 周 期 短 ；绿 色 环 保 ，促 进 环 境 友 好 ；集 约 用 地 ，减 少资 源消耗等方面。 2.设计标准 GB 21966-2008 锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求 GJB 4477-2002 锂离子蓄电池组通用规范 QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池 GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡 GB/T 2297-1989 太阳光伏能源系统术语 DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件 GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 GB/T 14598.27-2008 量 度 继 电 器 和 保 护 装 置 第 27 部分：产品安全要求 DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 GB/T 191-2008 包装储运图示标志 GB/T 2423.1-2008 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部分：试验方法 试验 A：低温 GB/T 2423.2-2008 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部分：试验方法 试验 B：高温 GB/T 2423.3-2006 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分 ：试 验 方 法 试 验 Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.8-1995 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部分：试验方法 试验 Ed：自由跌落 GB/T 2423.10-2008 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分 ：试 验 方 法 试 验 Fc：振动 （正弦） GB 4208-2008 外壳防护等级（IP 代码） GB/T 17626 -2006 电磁兼容 试验和测量技术 GB 14048.1-2006 低 压 开 关 设 备 和 控 制 设 备 第 1 部分：总则 GB 7947-2006 人 机 界 面 标 志 标 识 的 基 本 和 安 全 规 则 导 体 的 颜 色 或数字标识 GB 8702-88 电磁辐射防护规定 DL/T 5429-2009 电力系统设计技术规程 DL/T 5136-2001 火力发电厂、 变电所二次接线设计技术规程 DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T 621-1997 交流电气装置的接地 GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范 GB 2900.11-1988 蓄电池名词术语 IEC 61427-2005 光 伏 系 统 （PVES）用 二 次 电 池 和 蓄 电 池 组 一 般 要 求 和试验方法 Q/GDW 564-2010 储能系统接入配电网技术规定 QC/T 743-2006 《电动汽车用锂离子蓄电池》 GB/T 18479-2001 地面用光伏（PV ）发电系统概述和导则 GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 GB/T 20046-2006 光伏（PV ）系统电网接口特性 GB 2894 安全 标志（neq ISO 3864：1984） GB 16179 安全标志使用导则 GB/T 17883 0.2S 和 0.5S 级静止式交流有功电度表 DL/T 448 能 计量装置技术管理规定 DL/T 614 多功能 电能表 DL/T 645 多功能 电能表通信协议 DL/T 5202 电 能量计量系 统设计技术规程 SJ/T 11127 光伏（PV ）发电系统过电压保护——导则 IEC 61000-4-30 电 磁 兼 容 第 4-30 部分试验和测量技术——电能质量 IEC 60364-7-712 建 筑 物 电 气 装 置 第 7-712 部分： 特 殊 装 置 或 场 所 的 要 求 太 阳 光 伏 （PV）发电系统 3.储能电站（配合光伏并网发电）方案 3.1 系统架构 在 本 方 案 中 ，储 能 电 站 （系统） 主 要 配 合 光 伏 并 网 发 电 应 用 ，因 此 ，整 个 系 统 是 包 括 光 伏 组 件 阵 列 、光 伏 控 制 器 、电 池 组 、电 池 管 理 系 统 （BMS、逆 变 器 以及相应 的储能电站联合控制调度系统等在内的发电系统。系统架构图如下： 储能电站（配合光伏并网发电应用）架构图 1、光伏 组件阵 列利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对 锂电池组充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电； 2、智能控制器根据日照 强度及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进 行 切 换 和 调 节 ：一 方 面 把 调 整 后 的 电 能 直 接 送 往 直 流 或 交 流 负 载 。另 一 方 面 把 多 余 的 电 能 送 往 蓄 电 池 组 存 储 。发 电 量 不 能 满 足 负 载 需 要 时 ，控 制 器 把 蓄 电 池 的 电 能送往 负载，保 证了整个系统工作的 连续性和稳定性； 4、并网逆变系 统由几台逆变器组成，把蓄电池中的直流电变成标准的 380V 市电接入用户侧低压电网或经升压变压器送入高压电网。 5、锂电 池组在系 统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。它将光伏发 电系统输出的电能转化为化学能储存起来，以备供电不足时使用。 3.2 光伏发电子系统 略。 3.3 储能子系统 3.3.1 储能电池组 (1)电池选型原则 作 为 配 合 光 伏 发 电 接 入 ，实 现 削 峰 填 谷 、负 荷 补 偿 ，提 高 电 能 质 量 应 用 的 储 能 电站，储 能电池是非常重要的一个部件，必 须满足以下要求：  容易实现多方式组合，满足较高的工作电压和较大工作电流；  电 池 容 量 和 性 能 的 可 检 测 和 可 诊 断 ，使 控 制 系 统 可 在 预 知 电 池 容 量 和 性 能 的 情况下实现对电站负荷的调度控制；  高 安 全 性 、可 靠 性 ：在 正 常 使 用 情 况 下 ，电 池 正 常 使 用 寿 命 不 低 于 15 年 ； 在 极 限 情 况 下 ，即 使 发 生 故 障 也 在 受 控 范 围 ，不 应 该 发 生 爆 炸 、燃 烧 等 危 及 电站 安全运行的故障；  具 有 良 好 的 快 速 响 应 和 大 倍 率 充 放 电 能 力 ，一 般 要 求 5-10 倍的充放电能力；  较高的充放电转换效率；  易于安装和维护；  具有较好的环境适应性， 较宽的工作温度范围；  符 合 环 境 保 护 的 要 求 ，在 电 池 生 产 、使 用 、回 收 过 程 中 不 产 生 对 环 境 的 破 坏 和 污 染 ； (2) 主要 电池 类型比较 表 1、几种电池性能比较 钠硫电池 全钒液流电池 磷酸铁锂电池 阀控铅酸电池 现有应用 规模等级 100kW~34MW 5kW~6MW kW~MW kW~MW 比较适合 的应用场 合 大规模削峰填谷、 平抑可再生能源 发电波动 大规模削峰填 谷 、平 抑 可 再 生 能源发电波动 可选择功率型或 能 量 型 ，适 用 范 围 广泛 大规 模削峰填谷、 平抑可再生能源发 电波动 安全性 不可过 充电；钠、 硫的渗漏，存在潜 在安全隐患 安全 需要单体监控，安 全性能已有较大 突破 安 全 性 可 接 受 ，但 废 旧 铅 酸 蓄 电 池 严 重污染土壤和水源 能量密度 100-700 Wh/kg - 120-150Wh/kg 30-50 Wh/kg 倍率特性 5-10C 1.5C 5-15C 0.1-1C 转换效率 95% 70% 95% 80% 寿命 2500 次 15000 次 2000 次 300 次 成本 23000 元/kWh 15000 元/kWh 3000 元/kWh 700 元/kWh 资源和环 保 资源丰富；存在一 定的环境风险 资源丰富 资源丰富；环境友 好 资源丰富；存在一 定的环境风险 MW 级 系 统占地 150-200 平米 /MW 800-1500 平米 /MW 100-150 平米 /MW(h) 150-200 平米 MW 关注点 安全、一致性、成 本 可 靠 性 、成 熟 性 、 成本 一致性 一致性、寿命 (3)建议方案 从 初 始 投 资 成 本 来 看 ，锂 离 子 电 池 有 较 强 的 竞 争 力 ，钠 硫 电 池 和 全 钒 液 流 电 池 未 形 成 产 业 化 ，供 应 渠 道 受 限 ，较 昂 贵 。从 运 营 和 维 护 成 本 来 看 ，钠 硫 需 要 持 续 供 热 ， 全 钒 液 流 电 池 需 要 泵 进 行 流 体 控 制 ，增 加 了 运 营 成 本 ，而 锂 电 池 几 乎 不 需 要 维 护 。根 据 国 内 外 储 能 电 站 应 用 现 状 和 电 池 特 点 ，建 议 储 能 电 站 电 池 选 型 主 要为磷酸铁锂电 池。 3.3.2 电池管理系统(BMS) （1（ 电池管理系统的要求 在 储 能 电 站 中 ，储 能 电 池 往 往 由 几 十 串 甚 至 几 百 串 以 上 的 电 池 组 构 成 。由 于 电 池 在 生 产 过 程 和 使 用 过 程 中 ，会 造 成 电 池 内 阻 、电 压 、容 量 等 参 数 的 不 一 致 。这 种 差 异 表 现 为 电 池 组 充 满 或 放 完 时 串 联 电 芯 之 间 的 电 压 不 相 同 ，或 能 量 的 不 相 同 。这 种 情 况 会 导 致 部 分 过 充 ，而 在 放 电 过 程 中 电 压 过 低 的 电 芯 有 可 能 被 过 放 ， 从 而 使 电 池 组 的 离 散 性 明 显 增 加 ，使 用 时 更 容 易 发 生 过 充 和 过 放 现 象 ，整 体 容 量 急 剧 下 降 ，整 个 电 池 组 表 现 出 来 的 容 量 为 电 池 组 中 性 能 最 差 的 电 池 芯 的 容 量 ，最 终 导 致 电 池 组 提 前 失 效 。 因 此 ，对 于 磷 酸 铁 锂 电 池 电 池 组 而 言 ，均 衡 保 护 电 路 是 必 须 的 。当 然 ，锂 电 池 的 电 池 管 理 系 统 不 仅 仅 是 电 池 的 均 衡 保 护 ，还 有 更 多 的 要 求 以 保 证 锂 电 池 储 能 系统稳定可靠的运行。 （2（ 电 池 管 理 系 统 BMS 的具体功能  基本保护功能  单体电池电压均衡功能 此 功 能 是 为 了 修 正 串 联 电 池 组 中 由 于 电 池 单 体 自 身 工 艺 差 异 引 起 的 电 压 、或 能 量 的 离 散 性 ，避 免 个 别 单 体 电 池 因 过 充 或 过 放 而 导 致 电 池 性 能 变 差 甚 至 损 坏 情 况 的 发 生 ，使 得 所 有 个 体 电 池 电 压 差 异 都 在 一 定 的 合 理 范 围 内 。要 求 各 节 电 池 之 间误 差小于±30mv。  电池组保护功能 单 体 电 池 过 压 、欠 压 、过 温 报 警 ，电 池 组 过 充 、过 放 、过 流 报 警 保 护 ，切 断 等。  数据采集功能 采 集 的 数 据 主 要 有 ：单 体 电 池 电 压 、单 体 电 池 温 度 （实 际 为 每 个 电 池 模 组 的 温 度、组端 电压、充放电电流， 计算得到蓄电池内阻。 通讯接口：采用数字化通讯协议 IEC61850。在储能 电站系统中，需要和调度 监控系统进行通讯，上送数据和执行指令。  诊断功能 BMS 应 具有电池性能的分析诊断功能，能根据实时测量蓄电池模块电压、充 放 电 电 流 、温 度 和 单 体 电 池 端 电 压 、计 算 得 到 的 电 池 内 阻 等 参 数 ，通 过 分 析 诊 断 模 型 ， 得 出 单 体 电 池 当 前 容 量 或 剩 余 容 量 （SOC）的 诊 断 ，单 体 电 池 健 康 状 态 （SOH）的 诊 断 、电 池 组 状 态 评 估 ，以 及 在 放 电 时 当 前 状 态 下 可 持 续 放 电 时 间 的 估 算 。根 据 电 动 汽 车 相 关 标 准 的 要 求 《锂 离 子 蓄 电 池 总 成 通 用 要 求 》（目前储能电站无相关标准， 对 剩 余 容 量 （SOC）的 诊 断 精 度 为 5%，对 健 康 状 态 （SOH）的 诊 断 精 度 为 8%。  热管理 锂 电 池 模 块 在 充 电 过 程 中 ，将 产 生 大 量 的 热 能 ，使 整 个 电 池 模 块 的 温 度 上 升 ， 因而， BMS 应具有 热管理的功能。  故障诊断和容错 若遇异常，BMS 应给出故障诊断告警信号，通过监控网络发送给上层控制 系统。 对 储 能 电 池 组 每 串 电 池 进 行 实 时 监 控 ，通 过 电 压 、电 流 等 参 数 的 监 测 分 析 ， 计 算 内 阻 及 电 压 的 变 化 率 ，以 及 参 考 相 对 温 升 等 综 合 办 法 ，即 时 检 查 电 池 组 中 是 否 有 某 些 已 坏 不 能 再 用 的 或 可 能 很 快 会 坏 的 电 池 ，判 断 故 障 电 池 及 定 位 ，给 出 告 警 信 号 ， 并 对 这 些 电 池 采 取 适 当 处 理 措 施 。当 故 障 积 累 到 一 定 程 度 ，而 可 能 出 现 或 开 始 出 现 恶 性 事 故 时 ，给 出 重 要 告 警 信 号 输 出 、并 切 断 充 放 电 回 路 母 线 或 者 支 路 电 池 堆 ，从 而 避 免 恶 性 事 故 发 生 。 采 用 储 能 电 池 的 容 错 技 术 ，如 电 池 旁 路 或 能 量 转 移 等 技 术 ，当 某 一 单 体 电 池 发 生故障时，以避免对整组电 池运行产生影响。 管 理 系 统 对 系 统 自 身 软 硬 件 具 有 自 检 功 能 ，即 使 器 件 损 坏 ，也 不 会 影 响 电 池 安 全 。确 保 不 会 因 管 理 系 统 故 障 导 致 储 能 系 统 发 生 故 障 ，甚 至 导 致 电 池 损 坏 或 发 生恶 性事故。  建议方案  均衡保护技术 建议能量转移法（储能均衡。  其它保护技术 对 于 电 池 的 过 压 、欠 压 、过 流 等 故 障 情 况 ，采 取 了 切 断 回 路 的 方 式 进 行 保 护 。对 瞬 间 的 短 路 的 过 流 状 态 ，过 流 保 护 的 延 时 时 间 一 般 至 少 要 几 百 微 秒 至 毫 秒 ，而 短 路 保 护 的 延 时 时 间 是 微 秒 级 的 ，几 乎 是 短 路 的 瞬 间 就 切 断 了 回 路 ，可 以 避免 短路对电池带来的巨大损伤。 在 母 线 回 路 中 一 般 采 用 快 速 熔 断 器 ，在 各 个 电 池 模 块 中 ，采 用 高 速 功 率 电 子 器 件实现快速切断。  蓄 电 池 在 线 容 量 评 估 SOC 在 测 量 动 态 内 阻 和 真 值 电 压 等 基 础 上 ，利 用 充 电 特 性 与 放 电 特 性 的 对 应 关 系 ， 采 用 多 种 模 式 分 段 处 理 办 法 ，建 立 数 学 分 析 诊 断 模 型 ，来 测 量 剩 余 电 量 SOC。 分析锂电池的放电特性,基于积分法采用动态更新电 池电量的方法, 考虑电池 自放电现象,对电池的在线电流、电压、放 电时间进行测量；预测和计算电池在不 同 放 电 情 况 下 的 剩 余 电 量 ，并 根 据 电 池 的 使 用 时 间 和 环 境 温 度 对 电 量 预 测 进 行 校 正 ， 给 出 剩 余 电 量 SOC 的预测值 。 为 了 解 决 电 池 电 量 变 化 对 测 量 的 影 响 ，可 采 用 动 态 更 新 电 池 电 量 的 方 法 ，即 使 用 上 一 次 所 放 出 的 电 量 作 为 本 次 放 电 的 基 准 电 量 ，这 样 随 着 电 池 的 使 用 ，电 池 电 量 减 小 体 现 为 基 准 电 量 的 减 小 ；同 时 基 准 电 量 还 需 要 根 据 外 界 环 境 温 度 变 化 进 行相应 修正。  蓄 电 池 健 康 状 态 评 估 SOH 对 锂 电 池 整 个 寿 命 运 行 曲 线 充 放 电 特 性 的 对 应 关 系 分 析 ，进 行 曲 线 拟 合 和 比 对 ，得 出 蓄 电 池 健 康 状 态 评 估 值 SOH，同时根据运行 环境对评估值进行修正。  蓄电池组的热管理 在 电 池 选 型 和 结 构 设 计 中 应 充 分 考 虑 热 管 理 的 设 计 。圆 柱 形 电 芯 在 排 布 中 的 透气孔设计及铝壳封装能帮助电芯更好的散热，可有效防鼓，保证稳定。 BMS 含有温度检测，对电池的温度进行监控，如果温度高于保护值将开启 风机强制冷却，若温度达到危 险值， 该电池堆能自动 退出运行。 3.4 并网控制子系统 本 子 系 统 包 括 储 能 电 站 内 将 直 流 电 变 换 成 交 流 电 的 设 备 。用 于 将 电 能 变 换 成 适 合 于 电 网 使 用 的 一 种 或 多 种 形 式 的 电 能 的 电 气 设 备 。最 大 功 率 跟 踪 控 制 器 、逆 变 器和控制器均可属于本子系统的一部分。 (1)大 功 率 PCS 拓扑  设计原则  符合大容量电池组电压等级和功率等级；  结构简单、可靠稳定，功率损耗低；  能够灵活进行整流逆变双向切换运行；  采用常规功率开关器件，设计模块化、标准化；  并网谐波含量低， 滤波简单；  发展现状 低压等级（2kV 以下）电 池 组 的 PCS 系统早期一般是采用基于多重化技术的 多 脉 波 变 换 器 ，功 率 管 采 用 晶 闸 管 或 GTO。随 着 新 型 电 池 技 术 的 出 现 、功 率 器件 和拓扑技术的发展，较高电压 等级（5kV~6kV）的 电 池 组 的 PCS 系 统 一 般 采 用 多 电 平 技 术 ，功 率 管 采 用 IGCT 或 IGBT 串联。 另 外 一 种 方 案 是 采 用 DC/DC+DC/AC 两 级 变 换 结 构 ，通 过 DC/DC 先将电池 组 输 出 升 压 ，再 通 过 DC/AC 逆 变 。适 合 大 功 率 电 池 应 用 的 DC/DC 变 换 器 拓 扑 主 要 采 用 非 隔 离 型 双 向 Buck/Boost 电 路 ，多 模 块 交 错 并 联 实 现 扩 容 ；DC/AC 部分 主 要 包 括 多 重 化 、多 电 平 、交 错 并 联 等 大 功 率 变 流 技 术 ，以 降 低 并 网 谐 波 ，简 化并网接 口。  建议方案 大 容 量 电 池 储 能 系 统 可 采 用 电 压 源 型 PCS，并联接入 电网，PCS 设计成四象 限 运 行 ，能 独 立 的 进 行 有 功 、无 功 控 制 。目 前 电 池 组 电 压 等 级 一 般 低 于 2kV， 大 容 量 电 池 储 能 系 统 具 有 低 压 大 电 流 特 点 。考 虑 两 级 变 换 结 构 损 耗 大 ，建 议 采 用 单 级 DC/AC 变换结构，通过升 压变接入电网。利用多变流器单元并联技术进行扩 容 ，采 用 移 相 载 波 调 制 和 环 流 抑 制 实 现 单 元 间 的 功 率 均 分 。结 构 简 单 、易 控 制 、模块化、容错 性好和效率高。 (2) PCS 控制策略  控制要求  高效安全电池充放电；  满足电网相关并网导则；  进行有功、无功独立调节；  能够适应电网故障运行。  研究现状 国 内 外 对 分 布 式 发 电 中 并 网 变 流 器 控 制 策 略 已 经 展 开 了 广 泛 研 究 ，常 采 用 双 闭 环 控 制 ，外 环 根 据 控 制 目 标 的 不 同 ，提 出 了 PQ 控 制 、下 垂 控 制 、虚 拟 同 步 机 控 制 等 ，内 环 一 般 采 用 电 流 环 ，提 出 了 自 然 坐 标 系 、静 止 坐 标 系 和 同 步 坐 标 系 下 的 控 制 策 略 。电 池 储 能 系 统 PCS 控 制 除 了 满 足 常 规 的 并 网 变 流 器 要 求 ，更 重 要 的要满足电 池充放电要求，尤其是电网故障情况下的控制。  建议方案  采 用 多 目 标 的 变 流 器 控 制 策 略 ，一 方 面 精 确 控 制 充 放 电 过 程 中 的 电 压 、 电流，确保电池组高效、安全充放电；另一方面根据调度指令， 进行有功、无功 控制。  低 电 压 穿 越 能 力 强 ，逆 变 器 对 电 网 电 压 应 始 终 工 作 在 恒 流 工 作 模 式 ，输 出端压跟随市电，可以在很低电压下运行，甚至在 输出端短路时仍可输出， 此时逆变器保持额定的输出电流不变。  实 现 电 网 故 障 状 态 下 电 池 储 能 系 统 紧 急 控 制 ，以 及 电 网 恢 复 后 电 池 储 能 系统的重新同步控制。 3.5 储能电站联合控制调度子系统 常 规 的 储 能 电 站 控 制 系 统 使 用 的 产 品 来 自 于 不 同 的 供 应 商 。几 乎 每 个 产 品 供 应商都具有一套自己的标准,整个储能电站里运行的 规约就可能达到好几种。于 是 当 一 个 储 能 电 站 需 要 将 不 同 厂 商 的 产 品 集 成 到 一 个 系 统 时 ，就 不 得 不 花 很 大 的 代 价 做 通 信 协 议 转 换 装 置 ，这 样 做 一 方 面 增 加 了 系 统 的 复 杂 性 降 低 了 可 靠 性 ，另 一 方 面 增 加 了 系 统 成 本 和 维 护 的 复 杂 性 。因 此 本 方 案 建 议 采 用 基 于 IEC61850 的系 统方案。 IEC61850 是 关 于 变 电 站 自 动 化 系 统 的 通 讯 网 络 和 系 统 的 国 际 标 准 。制 定 IEC61850 主 要 目 的 就 是 使 不 同 制 造 厂 商 的 产 品 具 有 互 操 作 性 ,使 它 们 可 以 方 便 地 集 成 到 一 个 系 统 中 去 ，能 够 在 各 种 自 动 化 系 统 内 部 准 确 、快 速 地 交 换 数 据 ，实 现 无 缝 集 成 和 互 操 作 。由 于 联 合 发 电 智 能 监 控 系 统 采 用 IEC61850 协 议 ，所 以 在 储 能 电 站 也 采 用 基 于 IEC61850 的控制系统有利于处理并传送从储能电站控制系统 到联合发电智能监控系统各种实时信息。 储 能 电 站 控 制 系 统 采 用 模 块 化 、功 能 集 成 的 设 计 思 想 ，分 为 系 统 层 和 设 备 层 两 层 结 构 ，全 站 监 控 双 网 采 用 100M 光 纤 以 太 网 作 为 通 信 网 络 ，采 用 星 型 网 络 结 构。  系统层配置： 系统层主要实现实时数据采集、与联合发电智能监控系统通信等功能。  实时数据采集 通 过 子 系 统 的 智 能 组 件 从 功 率 调 节 系 统 、电 池 系 统 、配 电 系 统 获 取 数 据 ， 这 些 数 据 包 括 电 池 容 量 、线 路 状 态 、电 流 、有 功 功 率 、无 功 功 率 、功 率 系 数 和 平 均 值 。  与联合发电智能监控系统通信： 在储能电站和变电站之间铺设光纤，将储能电站的实时数据、故障信息等 上传到联合发电智能监控系统；同时接受联合发电智能监控系统下发的控制 命令。  设备层配置 设备层由电池管理系统（BMS）及其智能组件、能量管理系统（PCS） 及其 智能组件、配电系统保护测 控装置等。  电池管理系统（BMS）及其智能组件： 电池管理系统（BMS）对整个储能系统的安全运行、储能系统控制策略的 选 择 、充 电 模 式 的 选 择 以 及 运 营 成 本 都 有 很 大 的 影 响 。电 池 管 理 系 统 无 论 是 在 电 池 的 充 电 过 程 还 是 放 电 过 程 ，都 要 可 靠 的 完 成 电 池 状 态 的 实 时 监 控 和 故 障 诊 断 。并 通 过 智 能 组 件 将 相 关 信 息 转 化 为 IEC61850 协议通过光以太网上 送 到 监 控 系 统 ，以 便 采 用 更 加 合 理 的 控 制 策 略 ，达 到 有 效 且 高 效 使 用 电 池 的目的。  能量管理系统（PCS ）及其智能 组件： 能量管理系统（PCS ）实现对电 池充放电的控制，满足储能系统并网要求 。 研 究 多 目 标 的 变 流 器 控 制 策 略 ，一 方 面 精 确 控 制 充 放 电 过 程 中 的 电 压 、电 流 ， 确 保 电 池 组 高 效 充 放 电 ；另 一 方 面 根 据 调 度 指 令 ，进 行 双 向 平 滑 切 换 运 行 ，实 现 有 功 、无 功 独 立 控 制 。另 外 ，在 电 网 故 障 条 件 下 ，研 究 多 储 能 PCS 单 元 的 协 调 控 制 ，实 现 对 局 部 电 网 的 安 全 运 行 。智 能 组 件 将 PCS 需要上 传 的 开 关 量 、 模 拟 量 、非 电 量 、运 行 信 息 等 转 换 为 IEC61850 协议通过以太 网 上 传 给 监 控 系 统 ，同 时 将 监 控 系 统 下 发 的 模 式 切 换 命 令 及 定 值 设 定 转 发 给 PCS。  配电系统保护测控装置： 采用数字化保护测控一体化装置，采用直接对常规互感器采样的方式完成 电 压 、电 流 的 测 量 ；断 路 器 、刀 闸 位 置 等 开 关 量 信 息 通 过 硬 接 点 直 接 采 集 ； 断 路 器 的 跳 合 闸 通 过 硬 接 点 直 接 控 制 方 式 完 成 。具 备 IEC61850 协议的以太网通信方式 与监控系统相连。 4.储能电站（系统）整体发展前景 全 球 能 源 紧 缺 ，新 兴 能 源 产 业 的 发 展 势 在 必 行 ，但 风 能 、太 阳 能 等 清 洁 能 源 受 环 境 影 响 较 大 ，功 率 不 稳 定 ，致 使 传 统 电 网 无 法 承 载 ，大 量 能 量 被 浪 费 。主 要 原 因 之 一 就 是 ：储 能 技 术 落 后 ，现 有 储 能 电 站 无 法 实 现 功 率 补 偿 ，无 法 满 足 功 率 平滑的需求。 可以说， 储能电站的发展已成 为新能源开发的核心之一。 除光伏发电系统外，储能电站也广泛适用于如下场合： (1)、负 荷波动 大的工厂、企业、商务中心等； (2)、 需要具备“黑启 动” 功能的 发电站； (3)、发电质量有波动的风能和潮汐能发电站； (4)、需要夜间储存能量以供白天使用的核能、风能等发电设施； (5)、因 环 保 原 因 限 制 小 型 火 力 调 峰 发 电 站 或 其 它 高 污 染 发 电 站 发 展 的 区 域 ； (6)、 户外临时大型负荷中心。 采 用 磷 酸 铁 锂 电 池 这 一 储 能 技 术 为 核 心 的 储 能 电 站 ，相 比 于 抽 水 蓄 能 、压 缩 空 气 储 能 等 现 有 储 能 技 术 ，具 有 明 显 的 成 本 和 运 行 寿 命 优 势 ，经 济 效 益 突 出 ，需 求 巨 大 ，应 用 前 景 广 阔 。随 着 全 球 电 力 需 求 逐 年 增 长 ，用 电 高 峰 和 低 谷 的 负 荷 差 距 越 来 越 大 ，磷 酸 铁 锂 电 池 储 能 电 站 （系统） 作 为 一 项 新 兴 技 术 ，将 给 电 网 储 能 领域带来革 命性的技术更新，具有巨大的社会效应和经济效应。